JP2014174631A - 携帯情報端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品点数を増大させることなく、無駄な電力消費を抑制することができる携帯情報端末を提供する。
【解決手段】 薄型筐体１０の一主面に設けられた表示面１２０へのタッチ操作を検出する静電容量式のタッチセンサ１２２と、表示面１２０を背面側から照明するバックライト１２４と、ユーザ操作を検出する接点式の操作キーと、タッチセンサ１２２の出力に基づいて、薄型筐体１０の端面に手が接触している把持状態であるか否かを判別する把持状態判別手段と、操作キーの操作及び把持状態の判別結果に基づいて、バックライト１２４を消灯状態から点灯状態へ切り替える表示制御手段により構成される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、携帯情報端末に係り、さらに詳しくは、薄型筐体の一主面に設けられた表示面を背面側から照明するバックライトを備えた携帯情報端末の改良に関する。

携帯電話機、タブレット端末、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯情報端末には、表示面へのタッチ操作を検出するタッチパネルを備えたものが少なくない（例えば、特許文献１）。タッチパネルは、表示面を有する表示装置と、表示面を背面側から照明するバックライトと、表示面に対するタッチ操作の操作位置を検出するタッチセンサにより構成される。この種の携帯情報端末には、無駄な電力消費による内蔵電池の消耗を抑制するために、一定時間操作が行われなければスリープ状態に自動的に遷移させる機能が設けられている（例えば、特許文献２）。スリープ状態では、タッチパネルへの電源供給が遮断され、スリープ状態の解除には、タッチパネルとは別個に設けられた解除キーを操作する必要がある。

通常、スリープ状態の解除後は、タッチパネルのロック状態であり、ユーザにロック解除操作を促すためのロック画面が表示面に表示される。例えば、ロック画面上に表示されるスライダーをタッチ操作によってスライドさせることにより、タッチパネルは、非ロック状態に遷移し、各種のアプリケーションプログラムやコンテンツといったメニュー項目を選択するためのメニュー画面が表示面に表示される。スライダーやアイコンといったロック画面上の操作子に対する所定の操作以外の操作ではロック状態を解除することはできない。

タッチパネルには、静電容量の変化によって指が表示面に近づいたことを検知する静電容量式のタッチセンサが用いられ、解除キーには、ユーザ操作を検出する接点式の操作キーが用いられる。この様な種類の異なる検出装置を用い、これらの検出装置に対する一連の操作が所定時間内に正しく行われた場合にだけ、ロック状態は解除され、ロック状態が誤って解除されるのを防止している。

特開２０１１−１０７７８４号公報 特開２０１２−１９０３５３号公報

しかしながら、上述した様な従来の携帯情報端末では、スリープ状態において解除キーが操作されれば、ロック画面が表示される。通常、ロック画面を表示する際には、バックライトが消灯状態から点灯状態へ切り替えられる。このため、解除キーが誤って操作されれば、バックライトが点灯状態に切り替えられ、無駄に電力を消費してしまうという問題があった。例えば、携帯情報端末を鞄の中に入れた状態で携行している場合に、ユーザが意図することなく解除キーが押下され、或いは、スライドされることがある。

この様な課題は、解除キーを備えた端末装置に限らず、ユーザ操作を検出する接点式の操作キーを備え、操作キーの操作によってバックライトが消灯状態から点灯状態へ切り替えられる端末装置全般に共通の課題である。そこで、指紋センサを搭載し、指紋が検出されれば、スリープ状態を解除してバックライトを点灯状態に切り替えることが考えられる。しかし、部品点数が多くなることから、携帯情報端末の製造コストが増大してしまうという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、部品点数を増大させることなく、無駄な電力消費を抑制することができる携帯情報端末を提供することを目的とする。特に、ユーザが携帯情報端末を把持していないにもかかわらず、操作キーの誤操作によってバックライトが点灯状態に切り替えられるのを防止することができる携帯情報端末を提供することを目的とする。

本発明による携帯情報端末は、薄型筐体の一主面に設けられた表示面へのタッチ操作を検出する静電容量式のタッチセンサと、上記表示面を背面側から照明するバックライトと、ユーザ操作を検出する接点式の操作キーと、上記タッチセンサの出力に基づいて、上記薄型筐体の端面に手が接触している把持状態であるか否かを判別する把持状態判別手段と、上記操作キーの操作及び上記把持状態の判別結果に基づいて、上記バックライトを消灯状態から点灯状態へ切り替える表示制御手段とを備えて構成される。

この様な構成によれば、操作キーの操作だけでなく、把持状態であるか否かを判別してバックライトを点灯状態へ切り替えるので、操作キーが操作された時点でユーザが携帯情報端末を把持しているか否かに応じてバックライトを点灯状態に切り替えることができる。このため、ユーザが携帯情報端末を把持していないにもかかわらず、操作キーの誤操作によってバックライトが点灯状態に切り替えられるのを防止することができる。

また、薄型筐体の一主面に設けられた表示面へのタッチ操作を検出するタッチセンサの出力を利用して把持状態であるか否かを判別するので、部品点数を増大させることなく、ユーザが携帯情報端末を把持しているか否かを判別することができる。

本発明による携帯情報端末では、ユーザが携帯情報端末を把持していないにもかかわらず、操作キーの誤操作によってバックライトが点灯状態に切り替えられるのを防止することができ、無駄な電力消費を抑制することができる。また、タッチセンサの出力を利用して把持状態であるか否かを判別するので、部品点数を増大させることはない。

本発明の実施の形態１による携帯情報端末１の一構成例を示した斜視図である。 図１の携帯情報端末１における動作の一例を示した図であり、薄型筐体１０の断面図に対応づけて判定閾値Ｔｈの分布が示されている。 図１の携帯情報端末１における解除設定キー１５の操作時の動作の一例を示したタイミングチャートである。 図１の携帯情報端末１内の機能構成の一例を示したブロック図である。 図４の携帯情報端末１における解除設定キー１５の操作時の動作の一例を示したフローチャートである。 図４の携帯情報端末１における解除設定キー１５の操作時の動作の他の一例を示したフローチャートである。 図４の携帯情報端末１における解除設定キー１５の操作時の動作の他の一例を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態２による携帯情報端末１の一構成例を示した断面図であり、薄型筐体１０を水平面により切断した場合の切断面が示されている。 本発明の実施の形態３による携帯情報端末１の一構成例を示した断面図であり、薄型筐体１０を水平面により切断した場合の切断面が示されている。

実施の形態１．
＜携帯情報端末１＞
図１は、本発明の実施の形態１による携帯情報端末１の一構成例を示した斜視図である。この携帯情報端末１は、表示面１２０へのタッチ操作を検出するタッチパネル１２を備えた携帯電話機であり、薄型筐体１０からなる。図１には、薄型筐体１０を把持する持ち手２が左手であり、持ち手２の親指２ａやその他の指２ｂで携帯情報端末１を操作する場合が示されている。

薄型筐体１０は、板状の直方体形状からなる端末筐体である。通話時には縦長状態になる前面１０Ｆは、薄型筐体１０の一主面であり、略矩形の形状を有する。この前面１０Ｆには、受話用のスピーカ１１、タッチパネル１２、操作キー１３ａ〜１３ｃ及び送話用のマイクロホン１４が設けられている。主面は、端面に比べその面積が大きい。また、薄型筐体１０の上端面１０Ｔには、解除設定キー１５が設けられている。スピーカ１１は、前面１０Ｆの長手方向の一方の端部に配置され、操作キー１３ａ〜１３ｃ及びマイクロホン１４は、他方の端部に配置されている。

タッチパネル１２は、縦長の矩形形状からなる表示面１２０を有する表示装置と、表示面１２０に対するタッチ操作の操作位置を検出するタッチセンサと、表示面１２０を背面側から照明するバックライトにより構成される。例えば、表示装置には、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）が用いられ、タッチセンサには、静電容量方式のセンサが用いられる。バックライトは、画面照明装置である。表示面１２０は、各辺が前面１０Ｆの各辺とそれぞれ略平行である。

スピーカ１１は、受話音を出力するための音声出力装置である。マイクロホン１４は、送話音を入力するための音声入力装置である。操作キー１３ａ〜１３ｃは、いずれもユーザの押下操作を検出する接点式スイッチからなり、各種機能が割り当てられる。例えば、操作キー１３ａは、前の画面に戻るためのリターンキーである。また、操作キー１３ｂは、ホーム画面を表示するためのホームキーである。また、操作キー１３ｃは、メニュー画面を表示するためのメニューキーである。

解除設定キー１５は、スリープ状態ＳＬを解除してロック状態Ｒへ切り替え、或いは、ロック状態Ｒや非ロック状態ＮＲからスリープ状態ＳＬへ強制的に切り替えさせるための操作キーであり、ユーザの押下操作を検出する接点式スイッチからなる。

この携帯情報端末１は、動作状態をスリープ状態ＳＬ、ロック状態Ｒ及び非ロック状態ＮＲ間で切替可能であり、無駄な電力消費による内蔵電池の消耗を抑制するために、一定時間操作が行われなければスリープ状態ＳＬに自動的に遷移させる機能が設けられている。スリープ状態ＳＬは、タッチパネル１２への電源供給を遮断した省電力状態である。解除設定キー１５を押下することにより、スリープ状態ＳＬを解除し、タッチパネル１２のタッチセンサを起動させることができる。解除設定キー１５以外の操作キー、すなわち、操作キー１３ａ〜１３ｃを操作してもスリープ状態ＳＬは解除されない。

また、スリープ状態ＳＬの解除後は、タッチパネル１２のセンサ出力を利用して把持状態であるか否かが判別され、その判別結果に基づいて動作状態がロック状態Ｒへ切り替えられる。把持状態は、持ち手２が薄型筐体１０の端面に接触している状態である。ロック状態Ｒには、把持状態であると判別された場合に切り替えられ、把持状態でなければ切り替えない。つまり、解除設定キー１５の操作だけでなく、把持状態であるか否かを判別してバックライトを点灯状態へ切り替えるので、解除設定キー１５が操作された時点でユーザが携帯情報端末１を把持しているか否かに応じてバックライトを点灯状態に切り替えることができる。

ロック状態Ｒは、予め定められたロック解除操作以外のユーザ操作を受け付けない動作状態であり、ロック状態Ｒに切り替えられれば、タッチパネル１２のバックライトが消灯状態から点灯状態へ切り替えられ、ロック画面が表示面１２０に表示される。ロック画面には、スライダーやアイコンといった所定の操作オブジェクトからなるロック解除用の操作子が設けられ、操作子をタッチ操作によって選択し、或いは、移動させることにより、ロック状態Ｒを解除し、非ロック状態ＮＲへ切り替えることができる。非ロック状態ＮＲでは、メニュー画面が表示面１２０に表示される。

この携帯情報端末１では、指が近づいたことを検知する検知領域が表示面１２０に沿って形成され、当該検知領域のうち、薄型筐体１０の端面近傍に形成されたサイド検知領域ＳＲ内の検出感度をサイド検知領域ＳＲ外よりも高くして把持状態の判別が行われる。タッチパネル１２は、検知領域に指を近づけた際の静電容量の変化量に基づいて、タッチ操作を検出する。

例えば、サイド検知領域ＳＲは、表示面１２０の上下方向の辺に隣接するとともに、上下方向の辺に沿って形成された縦長領域からなる。サイド検知領域ＳＲが上下方向に長いので、持ち手２を薄型筐体１０の左端面１０ＬＳ又は右端面ＲＳのどこに接触させても把持状態であることが正しく認識される。また、サイド検知領域ＳＲは、表示面１２０の左サイド領域と右サイド領域とに形成されている。サイド検知領域ＳＲが表示面１２０の両サイドに形成されるので、持ち手２が左手又は右手のいずれであっても、把持状態であることが正しく認識される。

この様なサイド検知領域ＳＲ内の検出感度を高くすることにより、薄型筐体１０の左端面１０ＬＳ又は右端面１０ＲＳのいずれか一方又は両方に持ち手２が接触しているか否かを高い精度で識別することができる。例えば、左端面１０ＬＳや右端面１０ＲＳに持ち手２が接触していれば、表示面１２０には持ち手２が接触していなくても把持状態であると正しく認識させることができる。

＜判定閾値Ｔｈの分布＞
図２は、図１の携帯情報端末１における動作の一例を示した図であり、薄型筐体１０の断面図に対応づけて判定閾値Ｔｈの分布が示されている。図中の（ａ）には、薄型筐体１０を水平面により切断した場合の切断面を下端面側から見た様子が示されている。また、図中の（ｂ）には、通常状態における判定閾値Ｔｈの分布が示され、（ｃ）には、サイド検知状態における判定閾値Ｔｈの分布が示されている。

タッチパネル１２は、ガラスカバー１２１、タッチセンサ１２２、ＬＣＤ１２３及びバックライト１２４により構成されている。ガラスカバー１２１は、無色透明の保護カバーであり、薄型筐体１０の前面１０Ｆから露出させて配置されている。ガラスカバー１２１の前面が表示面１２０である。タッチセンサ１２２、ＬＣＤ１２３及びバックライト１２４は、薄型筐体１０内に収容されている。タッチセンサ１２２は、ガラスカバー１２１とＬＣＤ１２３との間に配置され、バックライト１２４は、ＬＣＤ１２３と薄型筐体１０の背面１０Ｂとの間に配置されている。

例えば、タッチセンサ１２２は、表示面１２０に沿って形成された検知領域に指を近づけた際の静電容量の変化を検知する静電容量検知手段と、静電容量の変化量を判定閾値Ｔｈと比較し、その比較結果に基づいてタッチ操作を検出する閾値比較手段により構成される。静電容量検知手段は、透明基板上に電極層が形成された電極ボードからなり、検知領域内に２次元配置された多数の電極について、静電容量の変化量を検出する。

通常状態は、ロック状態Ｒ及び非ロック状態ＮＲにおけるタッチセンサ１２２の動作状態であり、表示面１２０の左右方向における任意の位置で判定閾値Ｔｈが概ね一定の値Ｔｈ１からなる。値Ｔｈ１は、予め定められる。一方、サイド検知状態は、スリープ状態ＳＬの解除後のタッチセンサ１２２の動作状態であり、表示面１２０の左右に形成されたサイド検知領域ＳＲにおいて、判定閾値Ｔｈが値Ｔｈ１よりも小さくなっている。

この例では、判定閾値Ｔｈの値は、薄型筐体１０の端面に近づくほど小さくなり、値Ｔｈ２（Ｔｈ２＜Ｔｈ１）に収束している。サイド検知領域ＳＲ以外の検知領域では、表示面１２０の左右方向における任意の位置で判定閾値Ｔｈが概ね一定の値Ｔｈ１である。サイド検知領域ＳＲについて、判定閾値Ｔｈをサイド検知領域ＳＲ外よりも小さくすることにより、サイド検知領域ＳＲ内の検出感度を高くして把持状態が判別される。この様に構成することにより、薄型筐体１０の左端面１０ＬＳ又は右端面１０ＲＳのいずれか一方又は両方に持ち手２が接触しているか否かの識別精度を向上させることができる。

図３は、図１の携帯情報端末１における解除設定キー１５の操作時の動作の一例を示したタイミングチャートである。タッチセンサ１２２は、解除設定キー１５が時刻ｔ_１において操作されれば、スリープ状態ＳＬが解除されて起動し、サイド検知状態へ移行する。このサイド検知状態において、一定時間Ｔ１内に持ち手２の接触が検知され、把持状態であることが認識されれば、携帯情報端末１は、ロック状態Ｒへ移行する（時刻ｔ_２）。一定時間Ｔ１内に持ち手２の接触が検知されなかった場合には、スリープ状態ＳＬに戻る。

携帯情報端末１の動作状態がロック状態Ｒに切り替えられれば、タッチセンサ１２２は、通常状態へ移行し、また、ＬＣＤ１２３には、ロック画面が表示され、また、バックライト１２４は、消灯状態から点灯状態に切り替えられる。ロック状態Ｒにおいて、一定時間Ｔ２内に所定のロック解除操作、例えば、ロック画面上のスライダーをタッチ操作によってスライドさせる操作が行われれば、ロック状態Ｒは解除され、携帯情報端末１は、非ロック状態ＮＲへ移行する（時刻ｔ_３）。一定時間Ｔ２内にロック解除操作が行われなかった場合には、スリープ状態ＳＬに戻る。携帯情報端末１の動作状態が非ロック状態ＮＲに切り替えられれば、ＬＣＤ１２３には、メニュー画面が表示される。

図４は、図１の携帯情報端末１内の機能構成の一例を示したブロック図である。この携帯情報端末１は、スピーカ１１、操作キー１３ａ〜１３ｃ、マイクロホン１４、解除設定キー１５、ＣＰＵ２０、セルラー通信部２１、音声処理部２２、キー入力部２３、メモリ２４、表示制御部２５、電源部２６、バッテリー２７、タッチセンサ１２２、ＬＣＤ１２３及びバックライト１２４により構成される。

ＣＰＵ２０は、通話制御などの主要な制御を行う主制御部である。セルラー通信部２１は、セルラー基地局を介して移動体通信網に接続し、他の通信端末と通信して通信相手と通話を行うための移動体通信部である。音声処理部２２は、マイクロホン１４により集音された音声信号を増幅し、デジタルデータに変換してＣＰＵ２０へ出力する一方、ＣＰＵ２０から出力された音声データをアナログ信号に変換して駆動信号を生成し、スピーカ１１へ出力する。

キー入力部２３は、操作キー１３ａ〜１３ｃ及び解除設定キー１５の押下操作に基づいて、キー入力信号を生成し、ＣＰＵ２０へ出力する。メモリ２４には、ＣＰＵ２０の制御プログラムや、ＣＰＵ２０が用いるデータが保持される。バッテリー２７は、繰り返し充放電可能な二次電池である。電源部２６は、バッテリー２７の充放電制御や、各デバイスへの電源供給を行う。

表示制御部２５は、ＬＣＤ１２３及びバックライト１２４の制御を行い、バックライト１２４を点灯させたり、ロック画面やメニュー画面を表示面１２０に表示する。ＣＰＵ２０は、タッチセンサ１２２の出力に基づいて、薄型筐体１０の端面に持ち手２が接触している把持状態であるか否かを判別する把持状態判別手段として機能する。

このＣＰＵ２０では、表示面１２０に沿って形成された検知領域のうち、薄型筐体１０の端面近傍に形成されたサイド検知領域ＳＲ内の検出感度をサイド検知領域ＳＲ外よりも高くして把持状態であるか否かの判別が行われる。ＣＰＵ２０は、解除設定キー１５の押下操作に基づいて、タッチセンサ１２２を起動させ、サイド検知状態ヘ移行させる。また、ＣＰＵ２０は、持ち手２の接触が検知され、把持状態であると認識すれば、動作状態をロック状態Ｒに切り替え、タッチセンサ１２２を通常状態へ移行させる。

表示制御部２５は、解除設定キー１５の押下操作と、ＣＰＵ２０による把持状態の判別結果とに基づいて、バックライト１２４を消灯状態から点灯状態へ切り替え、ロック画面を表示面１２０に表示する。また、表示制御部２５は、ロック状態Ｒにおけるロック解除操作に基づいて、非ロック状態ＮＲへ移行し、メニュー画面を表示面１２０に表示する。ＣＰＵ２０は、無操作状態の経過時間に基づいて、動作状態をスリープ状態ＳＬに切り替える。

図５のステップＳ１０１〜Ｓ１０８は、図４の携帯情報端末１における解除設定キー１５の操作時の動作の一例を示したフローチャートである。まず、ＣＰＵ２０は、解除設定キー１５が押下されれば、タッチセンサ１２２を起動させる（ステップＳ１０１）。次に、タッチセンサ１２２は、検知領域について、静電容量の変化量を取得し、判定閾値Ｔｈと比較してタッチ操作の検出を行う（ステップＳ１０２，Ｓ１０３）。

ＣＰＵ２０は、タッチセンサ１２２によるタッチ操作の検出結果に基づいて、把持状態であるか否かを判別し、その判別結果を表示制御部２５へ出力する（ステップＳ１０４）。表示制御部２５は、把持状態であれば、動作状態をロック状態Ｒへ切り替え、バックライト１２４を点灯状態に切り替えるとともに、ロック画面を表示面１２０に表示する（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）。次に、ＣＰＵ２０は、タッチセンサ１２２の動作状態を通常状態に切り替えてこの処理を終了する（ステップＳ１０７）。一方、ＣＰＵ２０は、把持状態でなければ、動作状態をスリープ状態ＳＬに切り替えてこの処理を終了する（ステップＳ１０８）。

本実施の形態によれば、解除設定キー１５の押下操作だけでなく、把持状態であるか否かを判別してバックライト１２４を点灯状態へ切り替えるので、解除設定キー１５が操作された時点でユーザが携帯情報端末１を把持しているか否かに応じてバックライト１２４を点灯状態に切り替えることができる。このため、ユーザが携帯情報端末１を把持していないにもかかわらず、解除設定キー１５の誤操作によってバックライト１２４が点灯状態に切り替えられるのを防止することができる。

また、薄型筐体１０の一主面に設けられたタッチパネル１２の出力を利用して把持状態であるか否かを判別するので、部品点数を増大させることなく、ユーザが携帯情報端末１を把持しているか否かを判別することができる。

なお、本実施の形態では、サイド検知領域ＳＲについて、静電容量の検出値と比較される判定閾値Ｔｈを下げることによって検出感度を高くする場合の例について説明したが、本発明は、サイド検知領域ＳＲ内の検出感度を高くする方法をこれに限定するものではない。例えば、静電容量の検出値を増幅する際のゲインを上げることにより、サイド検知領域ＳＲ内の検出感度を高くするような構成であっても良い。

また、本実施の形態では、静電容量の検出値と比較される判定閾値Ｔｈを下げることによって、サイド検知領域ＳＲ内の検出感度を高くして把持状態であるか否かの判別が行われる場合の例について説明したが、本発明は、サイド検知領域ＳＲ内の判定閾値Ｔｈを保持する閾値テーブルが２以上ある場合にも適用することができる。例えば、判定閾値Ｔｈをサイド検知領域ＳＲ内における左右方向の検知位置に対応づけて保持する２以上の閾値テーブルを備え、これらの閾値テーブルのいずれか一つを順に指定して把持状態であるか否かの判別を行っても良い。

図６のステップＳ２０１〜Ｓ２１０は、図４の携帯情報端末１における解除設定キー１５の操作時の動作の他の一例を示したフローチャートである。この携帯情報端末１は、ｎ個（ｎは、２以上の整数）の閾値テーブルを備え、把持状態であることが検知されるまで、閾値テーブルを順に変更することにより、判定閾値Ｔｈを段階的に下げながら把持状態であるか否かの判別を行う。

まず、ＣＰＵ２０は、解除設定キー１５が押下されれば、タッチセンサ１２２を起動させ、カウント数ｎの設定を行う（ステップＳ２０１，Ｓ２０２）。次に、ＣＰＵ２０は、ｎ番目の閾値テーブルを指定する（ステップＳ２０３，Ｓ２０４）。タッチセンサ１２２は、検知領域について、静電容量の変化量を取得し、指定された閾値テーブルを参照して判定閾値Ｔｈと比較することにより、タッチ操作の検出を行う（ステップＳ２０５，Ｓ２０６）。

ＣＰＵ２０は、タッチセンサ１２２によるタッチ操作の検出結果に基づいて、把持状態であるか否かを判別し、その判別結果を表示制御部２５へ出力する（ステップＳ２０７）。表示制御部２５は、把持状態であれば、動作状態をロック状態Ｒへ切り替え、バックライト１２４を点灯状態に切り替えるとともに、ロック画面を表示面１２０に表示する（ステップＳ２０８）。

一方、ＣＰＵ２０は、把持状態でなければ、（ｎ−１）を新たなカウント数ｎとし、このカウント数ｎがｎ＝０となるまで、ステップＳ２０３以降の処理手順を繰り返す（ステップＳ２０９）。ＣＰＵ２０は、カウント数ｎがｎ＝０となれば、動作状態をスリープ状態ＳＬに切り替えてこの処理を終了する（ステップＳ２０３，Ｓ２１０）。

この様に、閾値テーブルを順に指定することによってサイド検知領域ＳＲ内の検出感度を段階的に上げながら把持状態であるか否かの判別を行うことにより、把持状態の誤検知を防止することができる。

図７のステップＳ３０１〜Ｓ３１６は、図４の携帯情報端末１における解除設定キー１５の操作時の動作の他の一例を示したフローチャートである。この携帯情報端末１は、サイド検知領域ＳＲ内の検出感度を段階的に上げることによって把持状態であることが認識できた場合に、把持状態の検知に成功した閾値テーブルを履歴情報として保持する機能を有する。

まず、ＣＰＵ２０は、解除設定キー１５が押下されれば、タッチセンサ１２２を起動させ、閾値テーブルの履歴情報が存在すれば、前回、把持状態の検知に成功した閾値テーブルを今回の接触検知用の閾値テーブルとして指定する（ステップＳ３０１〜Ｓ３０３）。タッチセンサ１２２は、検知領域について、静電容量の変化量を取得し、指定された接触検知用閾値テーブルを参照して判定閾値Ｔｈと比較することにより、タッチ操作の検出を行う（ステップＳ３０４，Ｓ３０５）。

ＣＰＵ２０は、タッチセンサ１２２によるタッチ操作の検出結果に基づいて、把持状態であるか否かを判別し、その判別結果を表示制御部２５へ出力する（ステップＳ３０６）。このとき、ＣＰＵ２０は、把持状態であれば、閾値テーブルの履歴情報を更新し、動作状態をロック状態Ｒへ切り替える（ステップＳ３０７，Ｓ３０８）。

一方、ＣＰＵ２０は、閾値テーブルの履歴情報が存在しないか、或いは、把持状態でなければ、カウント数ｎの設定を行う（ステップＳ３０９）。次に、ＣＰＵ２０は、ｎ番目の閾値テーブルを指定し（ステップＳ３１０，Ｓ３１１）、タッチセンサ１２２は、検知領域について、静電容量の変化量を取得し、指定された閾値テーブルを参照して判定閾値Ｔｈと比較することにより、タッチ操作の検出を行う（ステップＳ３１２，Ｓ３１３）。

ＣＰＵ２０は、タッチセンサ１２２によるタッチ操作の検出結果に基づいて、把持状態であるか否かを判別し、その判別結果を表示制御部２５へ出力する（ステップＳ３１４）。このとき、把持状態であれば、閾値テーブルの履歴情報が更新され、動作状態がロック状態Ｒへ切り替えられる（ステップＳ３０７，Ｓ３０８）。

一方、ＣＰＵ２０は、把持状態でなければ、（ｎ−１）を新たなカウント数ｎとし、このカウント数ｎがｎ＝０となるまで、ステップＳ３１０以降の処理手順を繰り返す（ステップＳ３１５）。ＣＰＵ２０は、カウント数ｎがｎ＝０となれば、動作状態をスリープ状態ＳＬに切り替えてこの処理を終了する（ステップＳ３１０，Ｓ３１６）。この様に、把持状態の検知に成功した閾値テーブルを履歴情報として保持することにより、把持状態であるか否かの判別処理に要する時間を短縮することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、表示面１２０に沿って形成された検知領域を有するタッチパネル１２の出力を利用して把持状態であるか否かが識別される場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、タッチパネル１２が表示面１２０及び薄型筐体１０の端面に沿って形成された検知領域を有する場合について説明する。

図８は、本発明の実施の形態２による携帯情報端末１の一構成例を示した断面図であり、薄型筐体１０を水平面により切断した場合の切断面を下端面側から見た様子が示されている。この携帯情報端末１では、タッチパネル１２のタッチセンサ１２２が、表示面１２０と薄型筐体１０の左端面ＬＳ及び右端面ＲＳとに沿って形成された検知領域を有し、電極ボードが薄型筐体１０の端面に沿って折れ曲がった断面形状からなる。

本実施の形態によれば、検出感度を調整しなくても、薄型筐体１０の左端面１０ＬＳ又は右端面１０ＲＳのいずれか一方又は両方に持ち手２が接触しているか否かを高い精度で識別させることができる。

実施の形態３．
実施の形態２では、表示面１２０へのタッチ操作を検出するタッチパネル１２の出力を利用して把持状態であるか否かが識別される場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、接触検知用のタッチセンサ１６Ｌ，１６Ｒをタッチパネル１２とは別個に設けた場合について説明する。

図９は、本発明の実施の形態３による携帯情報端末１の一構成例を示した断面図であり、薄型筐体１０を水平面により切断した場合の切断面を下端面側から見た様子が示されている。この携帯情報端末１では、接触検知用のタッチセンサ１６Ｌ及び１６Ｒが薄型筐体１０の端面に設けられている。

タッチセンサ１６Ｌは、薄型筐体１０の左端面ＬＳに設けられた静電容量式のタッチセンサであり、タッチセンサ１６Ｒは、右端面ＲＳに設けられた静電容量式のタッチセンサである。タッチセンサ１６Ｌ，１６Ｒの電極ボードは、薄型筐体１０の端面に対向させた状態で薄型筐体１０内に収容されている。この様な構成によっても、ユーザが携帯情報端末１を把持していないにもかかわらず、解除設定キー１５の誤操作によってバックライト１２４が点灯状態に切り替えられるのを防止することができる。

なお、実施の形態１〜３では、解除設定キー１５の操作に基づいてスリープ状態ＳＬが解除され、タッチセンサ１２２が起動する場合の例について説明したが、本発明はタッチセンサ１２２の動作をこれに限定するものではない。例えば、タッチセンサ１２２は、スリープ状態ＳＬにおいてもサイド検知状態で動作し、把持状態であることが認識されれば通常状態へ移行し、その後、携帯情報端末１の動作状態がスリープ状態ＳＬに切り替えられればサイド検知状態へ移行するような構成であっても良い。

また、実施の形態１〜３では、薄型筐体１０の上端面１０Ｔに設けられた解除設定キー１５が誤操作された際にバックライト１２４が点灯状態に切り替えられるのを防止する場合の例について説明したが、本発明は解除設定キー１５の位置を上端面１０Ｔに限定するものではない。例えば、解除設定キー１５は、薄型筐体１０における上下の端面のいずれか又は前面１０Ｆに設けても良い。また、解除設定キー１５は、スライド方式の操作キーであっても良い。さらに、本発明は、接点式の操作キーを操作することによってバックライト１２４が点灯状態へ切り替えられる端末装置全般に適用することができる。

また、実施の形態１〜３では、携帯電話機に本発明を適用する場合の例について説明したが、本発明は、通信機能を有する端末装置に限らず、通信機能を有しない端末装置、例えば、タブレット端末やＰＤＡにも適用することができる。

本発明の実施の形態による携帯情報端末の構成と対応する作用効果とを以下に整理してまとめる。
第１の本発明による携帯情報端末１は、薄型筐体１０の前面１０Ｆに設けられた表示面１２０へのタッチ操作を検出する静電容量式のタッチセンサ１２２と、表示面１２０を背面側から照明するバックライト１２４と、ユーザ操作を検出する接点式の解除設定キー１５と、タッチセンサ１２２の出力に基づいて、薄型筐体１０の端面に手が接触している把持状態であるか否かを判別する把持状態判別手段（ＣＰＵ２０）と、解除設定キー１５の操作及び把持状態の判別結果に基づいて、バックライト１２４を消灯状態から点灯状態へ切り替える表示制御部２５とを備えて構成される。

この様な構成によれば、解除設定キー１５の操作だけでなく、把持状態であるか否かを判別してバックライト１２４を点灯状態へ切り替えるので、解除設定キー１５が操作された時点でユーザが携帯情報端末１を把持しているか否かに応じてバックライト１２４を点灯状態に切り替えることができる。このため、ユーザが携帯情報端末１を把持していないにもかかわらず、解除設定キー１５の誤操作によってバックライト１２４が点灯状態に切り替えられるのを防止することができる。

また、薄型筐体１０の前面１０Ｆに設けられた表示面１２０へのタッチ操作を検出するタッチセンサ１２２の出力を利用して把持状態であるか否かを判別するので、部品点数を増大させることなく、ユーザが携帯情報端末１を把持しているか否かを判別することができる。

第２の本発明による携帯情報端末１は、上記構成に加え、タッチセンサ１２２が、表示面１２０に沿って形成された検知領域に指を近づけた際の静電容量の変化を検知する静電容量検知手段と、静電容量の変化量を判定閾値Ｔｈと比較して、タッチ操作を検出する閾値比較手段とを備え、把持状態判別手段が、検知領域のうち、薄型筐体１０の端面近傍に形成されたサイド検知領域ＳＲ内の検出感度をサイド検知領域ＳＲ外よりも高くして把持状態であるか否かの判別を行うように構成される。この様な構成によれば、薄型筐体１０の左端面１０ＬＳ又は右端面１０ＲＳのいずれか一方又は両方に持ち手２が接触しているか否かを高い精度で識別することができる。

第３の本発明による携帯情報端末１は、上記構成に加え、前面１０Ｆが略矩形の形状を有し、略矩形形状の表示面１２０は各辺が前面１０Ｆの各辺とそれぞれ略平行であり、サイド検知領域ＳＲが表示面１２０の辺に沿って形成された縦長領域からなるように構成される。この様な構成によれば、持ち手２を薄型筐体１０の左端面１０ＬＳ又は右端面ＲＳのどこに接触させても把持状態であることが正しく認識される。

第４の本発明による携帯情報端末１は、上記構成に加え、タッチセンサ１２２が、指を近づけた際の静電容量の変化を検知するための検知領域であって、表示面１２０及び薄型筐体１０の端面に沿って形成された検知領域を有するように構成される。この様な構成によれば、検出感度を調整しなくても、薄型筐体１０の左端面１０ＬＳ又は右端面１０ＲＳのいずれか一方又は両方に持ち手２が接触しているか否かを高い精度で識別させることができる。

第５の本発明による携帯情報端末１は、上記構成に加え、解除設定キー１５が、薄型筐体１０における上下の端面のいずれか又は前面１０Ｆに設けられ、把持状態判別手段が、薄型筐体１０の左右の端面のいずれか一方又は両方に手が接触している把持状態であるか否かを判別するように構成される。この様な構成によれば、解除設定キー１５が薄型筐体１０の左右の端面とは異なる面に設けられるので、バックライト１２４が誤って点灯状態に切り替えられるのを確実に防止することができる。

１ 携帯情報端末
１０ 薄型筐体
１２ タッチパネル
１２０ 表示面
１２１ ガラスカバー
１２２ タッチセンサ
１２３ ＬＣＤ
１２４ バックライト
１５ 解除設定キー
２０ ＣＰＵ
２１ セルラー通信部
２２ 音声処理部
２３ キー入力部
２４ メモリ
２５ 表示制御部
２６ 電源部
２７ バッテリー
２ 持ち手
ＳＲ サイド検知領域

Claims (5)

1. 薄型筐体の一主面に設けられた表示面へのタッチ操作を検出する静電容量式のタッチセンサと、
   上記表示面を背面側から照明するバックライトと、
   ユーザ操作を検出する接点式の操作キーと、
   上記タッチセンサの出力に基づいて、上記薄型筐体の端面に手が接触している把持状態であるか否かを判別する把持状態判別手段と、
   上記操作キーの操作及び上記把持状態の判別結果に基づいて、上記バックライトを消灯状態から点灯状態へ切り替える表示制御手段とを備えたことを特徴とする携帯情報端末。
2. 上記タッチセンサは、上記表示面に沿って形成された検知領域に指を近づけた際の静電容量の変化を検知する静電容量検知手段と、
   上記静電容量の変化量を判定閾値と比較して、上記タッチ操作を検出する閾値比較手段とを備え、
   上記把持状態判別手段は、上記検知領域のうち、上記薄型筐体の上記端面近傍に形成されたサイド検知領域内の検出感度を上記サイド検知領域外よりも高くして把持状態であるか否かの判別を行うことを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
3. 上記主面は略矩形の形状を有し、略矩形形状の上記表示面は各辺が上記主面の各辺とそれぞれ略平行であり、上記サイド検知領域が上記表示面の辺に沿って形成された縦長領域からなることを特徴とする請求項２に記載の携帯情報端末。
4. 上記タッチセンサは、指を近づけた際の静電容量の変化を検知するための検知領域であって、上記表示面及び上記薄型筐体の上記端面に沿って形成された検知領域を有することを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
5. 上記操作キーは、上記薄型筐体における上下の端面のいずれか又は上記主面に設けられ、
   上記把持状態判別手段は、上記薄型筐体の左右の端面のいずれか一方又は両方に手が接触している把持状態であるか否かを判別することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の携帯情報端末。

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